泌水作用

泌水作用是混凝土在澆注搗實以後凝結以前，從外觀看混凝土表面析出水分的一種現象，其原因是搗實後混凝土中較重的固體組分沉降時，拌合物的保水能力不足，以使全部水量處於分散狀態所引起的，這一現象一直持續到沉降過程完全結束，混凝土凝結硬化為止。

基本介紹

• 中文名：泌水作用
• 外文名：guttation
• 性質：自然現象
• 學科：建築學

概念

泌水是混凝土在澆灌搗實以後但凝結以前，從外觀看來在表面出現水分的一種現象。水是混凝土拌合物最輕的一個組分，泌水是在較重的固體組分沉降時，組成材料保水能力不足以使拌和水處於分散狀態所引起的。 泌水有幾種：一些泌出的水分到達表面，而大量的都被截留在較粗的骨料下面，或者聚集在水平鋼筋下面。一般來說，在表面混凝土和粗骨料或鋼筋下面混凝土由泌水所造成的水囊數量較多。

沁水原因及影響

混凝土的水灰比越大，水泥凝結硬化的時間越長，自由水越多，水與水泥分離的時間越長，混凝土越容易泌水；混凝土中外加劑摻量過多，或者緩凝組分摻量過多，會造成新拌混凝土的大量泌水和離析，大量的自由水泌出混凝土表面，影響水泥的凝結硬化，混凝土保水性能下降，導致嚴重泌水。

水泥問題

水泥作為混凝土中最重要的膠凝材料，與混凝土的泌水性能密切相關。水泥的凝結時間、細度、比表面積與顆粒分布都會影響混凝土的泌水性能。水泥的凝結時間越長，所配製的混凝土凝結時間越長，且凝結時間的延長幅度比水泥淨漿成倍地增長，在混凝土靜置、凝結硬化之前，水泥顆粒沉降的時間越長，混凝土越易泌水；水泥的細度越粗、比表面積越小、顆粒分布中細顆粒(<5μm)含量越少，早期水泥水化量越少，較少的水化產物不足以封堵混凝土中的毛細孔，致使內部水分容易自下而上運動，混凝土泌水越嚴重。此外，也有些大磨(尤其是帶有高效選粉機的系統)磨製的水泥，雖然比表面積較大，細度較細，但由於選粉效率很高，水泥中細顆粒(小於3～5μm)含量少，也容易造成混凝土表面泌水和起粉現象

骨料問題

細骨料偏粗，或者級配不合理，引起細顆粒空隙增大，自由水上升引起混凝土泌水，是混凝土產生泌水的主要原因。試驗室對不同砂子細度下混凝土和易性做了試驗，試驗結果如下：

FM	坍落度（mm）	含氣量（%）	泌水率（%）	混凝土拌和物和易性描述
2.40	185	5.0	0	粘聚性好、無析水、砂率偏大、可用於泵送施工。
2.60	190	4.2	2.9	粘聚性好、無析水、砂率適中、適於泵送施工。
2.80	195	3.9	6.7	粘聚性較好、稍有析水、砂率適中、短距離泵送施工尚可。
3.10	145	3.5	9.0	粘聚性差、析水多、漿石稍有離析，不可用於混凝土泵輸送。
3.28	160	1.9	17.1	雖然砂率增加了2%，但粘聚性仍差、析水多，不能泵送。

試驗室對現場施工拌和混凝土用砂進行不間斷檢測，對連續30組進行檢測結果如下：細度模數最大為3.02，最小為2.50，平均值為2.82。對右砂系統拌和的混凝土進行泌水率檢測，檢測結果如下：最大泌水率13.4%，最小4.5%，平均為7.0%，試驗檢測仍在不間斷進行。通過人工配製成級配良好的砂子。測得泌水結果為最大泌水率1.91%，最小泌水率0.41%。砂子級配及顆粒下表。可見骨料對混凝土泌水起著主要因素。

室內試驗所使用的砂的顆粒級配如下表示：

篩孔尺寸mm	5.0	2.5	1.25	0.63	0.315	0.16	0.08	篩底	備註
累計篩余%	4.7	24.2	37.1	57.3	74.7	86.3	95.2	100	FM=2.69

減水劑問題

使用的減水劑通常為緩凝高效萘系減水劑，這一系列減水劑存在如下特點：分子鏈短，減水劑減水率高，泌水率大，同時塌落度損失小；分子鏈長，減水劑減水率低，泌水率小，但是混凝土塌落度損失大。《水工混凝土外加劑技術規程》混凝土減水劑泌水以泌水率比來評價。

含氣量對泌水的影響

含氣量對新拌混凝土泌水有顯著影響。新拌混凝土中的氣泡由水分包裹形成，如果氣泡能穩定存在，則包裹該氣泡的水分被固定在氣泡周圍。如果氣泡很細小、數量足夠多，則有相當多量的水分被固定，可泌的水分大大減少，使泌水率顯著降低。同時，如果泌水通道中有氣泡存在，氣泡猶如一個塞子，可以阻斷通道，使自由水分不能泌出。即使不能完全阻斷通道，也使通道有效面積顯著降低，導致泌水量減少。

施工影響

振搗過程施工過程中影響混凝土泌水的主要因素是振搗，振搗過程中，混凝土拌和物處於液化狀態，此時其中的自由水在壓力作用下，很容易在拌和物中形成通道泌出。另外，如果是泵送混凝土，泵送過程中的壓力作用會使混凝土中氣泡受到破壞，導致泌水增大

泌水現象的危害

混凝土拌合物的泌水性能是混凝土施工中的重要性能，特別是對大流動度的泵送混凝土更為重要。施工過程中泌水過多，會使混凝土喪失流動性，從而嚴重影響混凝土的工作性和可靠性，造成離析和堵泵，給工程質量造成不良後果。所以泌水率和壓力泌水率是混凝土拌合料的一項重要技術指標。

對混凝土表面的危害

有流砂水紋缺陷的混凝土，表面強度、抗風化和抗侵蝕的能力較差。同時，水分的上浮在混凝土內留下泌水通道，即產生大量自底部向頂層發展的毛細管通道網，這些通道增加了混凝土的滲透性，鹽溶液和水分以及有害物質容易進入混凝土中，使混凝土表面損壞。　泌水使混凝土表面的水灰比增大，並出現浮漿，即上浮的水中帶有大量的水泥顆粒，在混凝土表面形成返漿層，硬化後強度很低，同時混凝土的耐磨性下降。這對路面等有耐磨要求的混凝土是十分有害的。

對混凝土內部結構及性能的危害

在混凝土粗骨料、鋼筋周圍形成水囊，隨著水分的逐漸揮發形成空隙，從而影響混凝土的緻密性、骨料的界面強度以及混凝土與鋼筋間的握裹力。　混凝土泌水造成塑性收縮是一個不可逆的變形。泌水引起混凝土地沉降導致混凝土產生塑性裂紋。塑性裂紋的存在會降低水泥石的強度。　由於泌水混凝土產生整體沉降，澆注深度大時靠近頂部的拌合物運動距離更長，沉降受到阻礙，如遇到鋼筋等障礙時，則產生塑性沉降裂紋，從表面向下直至鋼筋的上方。　分層澆注的混凝土受下層混凝土表面泌水的影響，造成混凝土層間結合強度降低並易形成裂縫。

沁水防治

混凝土配合比方面

適當增加膠凝材料用量，適當提高混凝土的砂率，在滿足其他性能的前提下，使混凝土適量引氣。在保證施工性能的前提下，儘量減少單位用水量。

原材料方面

選用較細的膠凝材料和高品質的引氣劑。

減水劑方面

選用混凝土泌水較小、流動度大的高效減水劑。如果配合比固定，在滿足標準和使用要求的情況下，選用減水率合適的減水劑摻量，避免減水率過高造成泌水。

施工方面

嚴格控制混凝土振搗時間，避免過振。另外，對於現澆混凝土的性能控制，選取適當的控制點，使得控制有利於減小混凝土泌水。假如要控制最大含氣量，控制點可選在入倉口，將混凝土輸送過程中含氣量損失對泌水的影響降到最低。當倉面內已經出現了泌水，必須及時排除，其最有效的方法是真空吸水、人工在倉面掏水或用海綿等吸水性強的材料吸水，尤其在混凝土收面時更應該及時吸去泌水，便於混凝土收面確保混凝土外觀質量。嚴禁在模板上開孔自流，造成膠凝材料流失，影響混凝土的質量。尤其在混凝土收面時更應該及時吸去泌水，以便於混凝土收面。

外加劑改善混凝土的泌水

混凝土外加劑（減水劑）一般是有機高分子物質。有機高分子的分子量、或者分子鏈長度直接影響其性能。如果減水劑的分子量較大、分子鏈較長，會使混凝土的泌水減少，但是同時減水劑的減水率較低；如果分子量較小、分子鏈較短，則使減水率增加，同時使混凝土的泌水率增大。有些減水劑在主分子鏈上存在支鏈，無論主鏈支鏈，較長時會使混凝土泌水減水，但減水率也相應降低，如果主鏈短而支鏈長，則會使泌水減少的同時，對減水率影響不大。一般情況下，減水劑不是由單一分子量的分子組成，而是各種分子量的分子混合組成。在既要減少泌水又要保證減水率的情況下，需要最佳化減水劑的分子量級配，使得小分子和大分子物質達到最佳搭配關係。